ABD’li araştırmacılardan oluşan bir ekip, sinir hücrelerinin oksijen eksikliğinde nasıl yenik düştüğünü daha iyi anlamak için, ölümlerinden sonra insan ve fare retina hücrelerinin aktivitelerini ölçtü.
Şaşırtıcı bir şekilde, doku ortamındaki birkaç ufak değişiklikle, saatler sonra hücrelerin iletişim kurma yeteneklerini tekrar kazandığı gözlemlendi. Işıkla uyarıldığında ölümsonrası retinaların, b-dalga olarak bilinen belirli elektrik sinyalleri yaydığı gösterildi.
Bu dalgalar canlı retinalarda da gözlemlenir ve görmemizi sağlayan makula hücrelerinin tüm katmanları arasında iletişim olduğunun göstergesidir. (Makula, retina dediğimiz görmeyi sağlayan göz tabakamızın merkez bölgesidir.)
İlk kez ölü insan donör gözleri ışığa bu şekilde tepki veriyor ve bazı uzmanlar merkezi sinir sistemindeki ölümün geri döndürülemez doğasını sorgulamaya başladı.
Utah Üniversitesi Biyomedikal uzmanı Fatima Abbas “Merkezi görüş, renkler ve ince ayrıntıları görebilmemizden sorumlu retinanın bir bölümü olan insan makülasındaki fotoreseptör hücrelerini uyandırabildik.
Bir organ bağışçısının ölümünden yaklaşık beş saat sonra elde edilen gözlerde, bu hücreler parlak, renkli ve hatta çok loş ışığa bile tepki verdi.” diye açıklıyor.
Ölümden sonra, organ nakli için insan vücudundaki bazı organları kurtarmak mümkündür; ancak dolaşım durduktan sonra, merkezi sinir sistemi bir bütün olarak herhangi bir uzun vadeli iyileşme biçimi için çok hızlı tepki vermeyi bırakır.
Yine de tüm nöron türlerinin etkinliği aynı oranda azalmaz. Farklı bölgeler ve farklı hücre tipleri, farklı hayatta kalma mekanizmalarına sahiptir, bu da tüm beyin ölümü sorununu çok daha karmaşık hale getirir.
Sinir sistemindeki belirli dokuların oksijen eksikliği ile nasıl başa çıktığını öğrenmek, kaybedilen beyin fonksiyonlarını geri kazanma konusunda bize bir iki şey öğretebilir. Araştırmacılar zaten biraz şanslıydı. 2018’de, Yale Üniversitesi’ndeki bilim insanları, domuz beyinlerini ölümlerinden sonra 36 saate kadar canlı tutabildiklerini bildirdiler.
Ölümden 4 saat sonra, elektroenselogram (EEG) ile ölçülebilecek küresel ya da organize hiçbir şeyin olmamasına rağmen, küçük bir yanıt bile canlandırabildiler. Bu başarılar; oksijen ve besinlerin dolaşımını yeniden sağlamak için yapay kan, ısıtıcı ve pompalar kullanılarak m∈m∈li nöronlarının dejenerasyon hızlarının düşürülmesi ile elde edildi.
Şimdi benzer bir teknik, sinir sisteminin tek dışarıdan görülen parçası olan insan ve fare gözlerinde de mümkün görünmektedir. Utah Üniversitesi ve Scripps Research’teki araştırmacılar, oksijenasyonu ve bazı besin maddelerini donör gözlerine geri kazandırarak, ölümden sonra nöronlar arasında senkronize aktiviteyi tetikleyebildiler.
Utah Üniversitesi’nden optik bilimci Frans Vinberg, retina hücrelerinin görme eylemini sağlamak için canlı gözde yaptıkları gibi birbirleriyle konuşmasını sağladıklarını söylüyor.
Vinberg “Geçmiş çalışmalar donör gözlerindeki çok sınırlı bir aktiviteyi geri kazandırdı; fakat bu hiçbir zaman makülada başarılmadı ve asla şimdi gösterdiğimiz ölçüde sağlanamadı.” diye ekliyor.
Başlangıçta, deneyler retina hücrelerinin ölümden sonra 5 saate kadar ışığa tepki göstermeye devam ettiklerini gösterdi. Yine de, kritik hücrelerarası b-dalga sinyalleri, görünüşe göre oksijen kaybından, hızlı bir şekilde düşüyordu.
Retina hücreleri oksijen kaybından dikkatli bir şekilde korunduğunda bile, araştırmacılar sağlam b-dalgalarını tamamıyla yeniden canlandıramadı.
Ayrıca, retina hücrelerinin geçici canlanması elbette donör göz kürelerinin görebileceği anlamına gelmez. Tam görsel duyum ve algılamayı canlandırmak için beyindeki daha yüksek görme merkezlerine ihtiyaç vardır.
Bununla birlikte, bazı ‘beyin ölümü’ tanımları sinir hücreleri arası senkronize aktivite kaybını gerektirir. Eğer bu tanım kabul edilirse, şuanki mevcut çalışmadaki insan retina hücreleri tamamen ölü sayılmaz.
Makalenin yazarları “Retina merkezi sinir sisteminin bir parçası olduğundan, bu çalışmadaki b-dalgalarının onarılması, şu anda tanımladığı şekliyle beyin ölümünün gerçekten geri döndürülemez olup olmadığı sorusunu gündeme getiriyor.” diyor.
Eğer fotoreseptör olarak adlandırılan özelleşmiş sinir hücreleri bir yere kadar canlandırılabiliyorsa, o zaman göz hastalığı olanlarda görüşün geri kazanılmasına yardımcı olabilecek gelecekteki nakiller için bir umut olabilir. (Fotoreseptör hücre retinada bulunan ve ışığı elektrik sinyallerine dönüştürebilen özelleşmiş bir nöron tipidir.)
Ancak o gün hala çok uzakta. Donör retinanın nakledilmiş hücre ve parçalarının bir şekilde mevcut retina devrelerine sorunsuz olarak entegre edilmesi gerekir; bu, bilim insanlarının halihazırda üstesinden gelmeye çalıştığı göz korkutucu bir zorluktur.
Bu süre içinde, donör gözler ve hayvan modelleri bunu yapacak ve retina naklinin uygulanabilir olup olmadığını belirlemek için b-dalgalarını test etmek iyi bir yol olabilir.
Vinberg “Bilim camiası artık insan görüşünü laboratuvar hayvanlarıyla mümkün olmayan şekillerde inceleyebilir.” diyor ve “Bunun, bu tür araştırmaların sunduğu heyecan verici yeni olasılıkları anlamalarına yardımcı olarak organ bağışçı topluluklarını, organ bağışçılarını ve göz bankalarını motive edeceğini umuyoruz.” diye ekliyor.
Çalışma Nature’da yayınlanmıştır.
Rozaçiy Çiçek.